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L’apporto solare diretto o guadagno solare diretto è la tecnica di progettazione solare passiva più semplice. La luce del sole entra in casa attraverso le aperture vetrate, di solito finestre rivolte a sud, corredate di materiale trasparente o traslucido.
Photo credit: e3000
La luce del sole colpisce le superfici delle pareti, che assorbono e accumulano il calore solare. Le superfici di tali pareti in muratura sono in genere di colore scuro, perchè di solito i colori scuri assorbono più calore rispetto ai colori chiari. Di notte, quando le stanze della casa si raffreddano, il calore immagazzinato dalla massa termica viene distribuito nelle zone mediante convenzione e irraggiamento.
Per accumulare il calore solare è possibile utilizzare anche recipienti d’acqua, situati all’interno della spazio vissuto. L’acqua ha un grande potere di accumulo, (elevato calore specifico), tale per cui assorbe fino a due volte rispetto ad una muratura tradizionale per unità di volume.
A differenza della muratura, però, l’acqua ha bisogno di una struttura che la sostiene appositamente progettata. I cosiddetti “serbatoi” d’acqua richiedono comunque poca manutenzione e un trattamento annuale per evitare la crescita microbica.
La quantità di energia solare passiva potenzialmente utilizzabile dipende dalla superficie di vetro e dalla quantità di massa termica. L’area di vetro determina la quantità di calore solare che può essere captato mentre la quantità di massa termica determina la quantità di calore che può essere accumulato.
Un sottodimensionamento della massa termica può tradursi in surriscaldamento in fase estiva. Un sovradimensionamento della massa termica, per contro, non fa mai male alle prestazioni generali della casa. Il rapporto ideale tra la massa termica e la superficie vetrata varia in funzione del clima.
E’ importante ricordare che la massa termica deve essere isolata dal clima esterno. Se la massa non è isolata dall’esterno, il calore solare immagazzinato può defluire rapidamente. La perdita di calore è molto probabile quando la massa termica è collegata direttamente a terra o è a contatto con l’aria esterna ad una temperatura inferiore alla temperatura di comfort della massa stessa.
Per avere dei benefici dall’apporto solare diretto è sufficiente avere una casa tradizionale con finestre rivolte a sud, anche senza massa termica, ed è possibile ottimizzare questa situazione: per migliorare l’apporto solare è opportuno tenere il vetro delle finestre ben pulito, ridurre la dispersione termica notturna ed evitare il surriscaldamento estivo.
Approfondimenti
- Edifici Passivi – Lo stato dell’arte nella progettazione degli edifici passivi
- Fisica applicata all’edificio. Esempi e strumenti di calcolo. Isolamento termico, protezione dall’umidità, isolamento acustico
Ciao Andrea
con l’uso del termine passivo si rischia di creare confusione tra i non addetti.
Gli edifici iperisolati (passive house secondo lo standard del PH institut) sono edifici “insensibili” alle condizioni climatiche avendo una inerzia di almeno 3 gg rispetto alle variazioni climatiche esterne.
La filosofia è di ridurre al massimo le perdite (loss) e conseguentemente sfruttare poco i guadagni (gain) per non avere problemi estivi.
Gli edifici “bioclimatici” ossia quelli che massimizzano gli apporti solari (gain) sono differenti come concezione (ampie finestrature a sud per semplificare brutalmente il problema) e controllo degli apporti estivi (non sempre facile per la presenza delle ampie finestre).
Molti tecnici sono indotti a pensare ai primi come edifici che “non respirano” (cosa non vera) e ai secondi come bioedifici (costruiti solo con materiali naturali, cosa altrettanto non vera).
Dal punto di vista tecnologico mi affascinano più i primi (approccio prestazionale per definire i materiali e componenti, tenuta all’aria, riduzione dei ponti termici, ventilazione con recupero) che i secondi (vasche d’acqua in copertura, muri di trombe), ma questo è soggettivo.
Buone Feste.
Marco
Ciao Marco e grazie delle tue precisazioni sulla casa passiva secondo il PH institut, secondo cui il termine passivo sta ad indicare il minimo utilizzo di energia fossile disperdendo calore il meno possibile.
Per casa solare passiva non intendo una casa superisolata, ma una casa che sfrutta i sistemi solari passivi, cioè tutti quei sistemi in grado di sfruttare l’energia solare senza l’utilizzo di impianti speciali ma semplicemente grazie all’utilizzo di idonei accorgimenti architettonici in grado di captare i raggi solari ed accumularli sotto forma di calore all’interno dell’edificio.
Quindi in questo caso si privilegiano gli apporti di calore gratuito sull’iperisolamento.
Grazie ancora e Buone Feste anche a te!
A presto!